CN109283085B - 一种涂层材料热冲击性能检测实验装置及其实验辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涂层材料热冲击性能检测实验装置及其实验辅助装置，属于性能检测实验装置。本发明中实验辅助装置包括将涂覆涂层材料的工件在加热工位、水淬工位来回传递的传递装置；所述传递装置包括支撑架，安装于支撑架上的自动旋转装置，所述自动旋转装置的转动轴上安装夹持工件的夹持装置。本发明在操作中可提高精准度高、重复性强；在PLC、单片机等控制系统辅助下可以实现自动控制；在实验过程中安全可靠操作简单；简化了实验设备，使实验设备结构简单，成本低廉；而使用的实验设备与其它加热设备配套，适应配套设备广。

Description

一种涂层材料热冲击性能检测实验装置及其实验辅助装置
技术领域
本发明属于性能检测实验装置，涉及一种涂层材料热冲击性能检测实验装置及其实验辅助装置。
背景技术
热障涂层在服役过程中，一方面表面陶瓷层要面对高温的工作环境，另一方面还要用合适的冷却技术降低基体的温度，因而热障涂层要承受不停的热冲击作用。热冲击性能是检验热障涂层材料性能的一项重要指标。而传统的检验方法基本是通过人工手工操作检验热障涂层材料的性能，实验过程中一般要面对高温、危险、劳动强度大、枯燥的环境，效率低下。而在实验过程中对温度、冲击时间、冲击环境等因素的控制完全通过人为控制，精准性差、人为干扰性大，严重影响到实验的客观性。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种涂层材料热冲击性能检测实验装置及其实验辅助装置，旨在通过使用机器控制，避免人直接接触实验中的恶劣环境，提高效率。
本发明采取的技术方案为：一种涂层材料热冲击性能检测实验辅助装置，其特征在于，其包括将涂覆涂层材料的工件在加热工位、水淬工位来回传递的传递装置；所述传递装置包括支撑架，安装于支撑架上的自动旋转装置，所述自动旋转装置的转动轴上安装夹持工件的夹持装置。
进一步的技术方案在于，所述自动旋转装置为减速步进电机，所述转动轴包括电机主动轴，以及通过联轴器与电机主动轴连接的从动轴；所述从动轴通过轴承座固定在支撑架上，所述夹持装置固定在从动轴上。
进一步的技术方案在于，所述夹持装置通过工件夹持杆固定在转动轴上。
进一步的技术方案在于，所述工件夹持杆通过垂直固定架固定在转动轴的从动轴上，所述垂直固定架上设置有限定工件夹持杆与从动轴相对位置的止转螺钉。
进一步的技术方案在于，所述夹持装置包括夹持工件的豁口，以及置于豁口侧壁上用于锁紧工件的夹持锁紧螺钉。
进一步的技术方案在于，所述支撑架上设置有与减速步进电机电连接的电源、步进电机驱动器。
进一步的技术方案在于，所述减速步进电机通过电机固定架固定在支撑架上。
进一步的技术方案在于，一种涂层材料热冲击性能检测实验装置，其特征在于，其利用上述所述的一种涂层材料热冲击性能检测辅助装置。
进一步的技术方案在于，其包括加热工位，所述加热工位采用全固态感应加热设备HFP-35A进行加热。
进一步的技术方案在于，其包括水淬工位，所述水淬工位包括水管，以及设置在水管上的电磁阀。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明在操作中可提高精准度高、重复性强；在PLC、单片机等控制系统辅助下可以实现自动控制；在实验过程中安全可靠操作简单；简化了实验设备，使实验设备结构简单，成本低廉；而使用的实验设备与其它加热设备配套，适应配套设备广。
附图说明
图1是本发明实验装置的立体示意简图。
图2是本发明实验辅助装置的旋转组件装配图。
图3是本发明实验装置加热工位加热示意图。
图4是本发明实验装置水淬工位水淬示意图。
1、加热工位；2、支撑架；3、进水管；4、电磁阀；5、电磁阀底座；6、出水管；7、电源；8、电机固定架；9、减速步进电机；10、联轴器；11、从动轴；12、步进电机驱动器；13、轴承座；14、工件夹持杆；15、锁紧螺钉；16、垂直固定架；17、夹持装置；18、夹持锁紧螺钉；19工件；20、水淬工位。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明阐述了一种涂层材料热冲击性能检测实验辅助装置，其特征在于，其包括将涂覆涂层材料的工件19在加热工位1、水淬工位20来回传递的传递装置；所述传递装置包括支撑架2，安装于支撑架2上的自动旋转装置，所述自动旋转装置的转动轴上安装夹持工件19的夹持装置17。
本发明实施例优选为，所述自动旋转装置为减速步进电机9，所述转动轴包括电机主动轴，以及通过联轴器10与电机主动轴连接的从动轴11；所述从动轴11通过轴承座13固定在支撑架2上，所述夹持装置17固定在从动轴11上。
本发明实施例优选为，所述夹持装置17通过工件夹持杆14固定在转动轴上。
本发明实施例优选为，所述工件夹持杆14通过垂直固定架16，固定在转动轴的从动轴11上，所述垂直固定架16上设置有限定工件夹持杆14与从动轴11相对位置的止转螺钉15。
本发明实施例优选为，所述夹持装置17包括夹持工件19的豁口，以及置于豁口侧壁上用于锁紧工件19的夹持锁紧螺钉18。
本发明实施例优选为，所述支撑架2上设置有与减速步进电机9电连接的电源7、步进电机驱动器12。
本发明实施例优选为，所述减速步进电机9通过电机固定架8固定在支撑架2上。
本发明还阐述了一种涂层材料热冲击性能检测实验装置，其特征在于，其利用上述所述的一种涂层材料热冲击性能检测辅助装置。
本发明实施例优选为，其包括加热工位1，所述加热工位1采用全固态感应加热设备HFP-35A(市售)进行加热。
本发明实施例优选为，其包括水淬工位20，所述水淬工位20包括水管，以及设置在水管上的电磁阀4。
如图1所示，支撑架2由立柱和横梁焊接或螺栓连接或脚架螺栓为框架结构，其立柱为1.2m铝型材，在此试用了5根；横梁包括1.2m和0.3m两种铝型材，其中四根1.2m的，四根0.3m；立柱可以根据具体情况调整以保证与加热工位1、水淬工位高度匹配。如图2所示，所述的传递装置包括一个减速步进电机9，一个电机固定架8、一个联轴器10、两个轴承座13、一根从动轴11、一根工件夹持杆14、一个垂直固定架16、一个止转螺钉15、一个夹持装置17，两个夹持锁紧螺钉18及相应的铝型材及脚架。从动轴11采用0.14m竖直螺纹杆，工件夹持杆14采用0.1m水平螺纹杆；根据实际配套加热装置高度，传递装置可以通过从动轴11与工件夹持杆14的相对位置在一定高度内调节。水淬工位水平固定在支撑架2上，固定位置可以依据实际传递装置工件夹持杆位置安装，水淬工位由电磁阀4、进水管3、电磁阀底座5、出水管6组成。在传递装置旋转到水淬工位20时，出水管6管口正对夹持装置17。
如图1-2所示，电机固定架8固定在支撑架2顶部，减速步进电机9固定在电机固定架8左侧，步进电机驱动器12固定在右侧；从动轴11穿过电机固定架8向下延伸，从动轴11采用螺纹杆便于旋动调节高度；工件夹持杆14采用螺纹杆便于旋动调节水平旋转半径。电磁阀4固定在电磁阀底座5，可采用焊接、螺钉固定；电磁阀底座5固定在支撑架2顶部伸出的一个横杆上；电磁阀4进水端连接进水管3，出水端连接出水管6；出水管6可以设置喷头来使用。
本发明除了上述所述的人工控制，还可以采用控制系统进行控制，控制系统可采用现有技术中记载的PLC或单片机来控制；另外，为减速步进电机9、步进电机驱动器12提供电源的电源7为220v转24v直流电源；控制系统控制步进电机驱动器12旋转及复位，同时还可以利用控制系统控制电磁阀4的开启与关闭。
实验过程如图3-4所示：当夹持工件19的夹持装置17通过夹持锁紧螺钉18固定，如图3所示，停留左侧加热工位1上，调节加热装置电流(电压)满足实验要求，开始给工件19加热，待满足加热时间或加热温度，控制系统或人工向步进电机驱动器12发出旋转指令，减速步进电机9旋转，减速步进电机9带动联轴器10、从动轴11旋转，从动轴11由于止转螺钉15的固定将从动轴11扭矩传递给工件夹持杆14，工件夹持杆14与从动轴11通过方形钢制作的垂直固定支架16固定，步进减速电机14逆时针旋转半周，此时置于如图4所示的水淬工位20，待停留稳定时，夹持装置17正好位于出水管6下方，此时控制系统或人工向电磁阀4发送喷水指令，电磁阀4向夹持装置17上的工件19喷水，完成固定时间的喷水后，继续控制使夹持装置17从水淬工位20按原路返回加热工位1，一个周期完成，过程中电磁阀4及步进电机驱动器12等都由220v转24v电源供电。在加热工位1与水淬工位20之间来回传递，如此反复直至涂层脱落，脱落过程由人工记录次数或用耗时总时间除以一个周期耗时时间计算得出。加热时间、喷水时间都可通过PLC程序设定或人工限定。

Claims (4)

1.一种涂层材料热冲击性能检测实验辅助装置，其特征在于，包括将涂覆涂层材料的工件在加热工位、水淬工位来回传递的传递装置；所述传递装置包括支撑架，安装于支撑架上的自动旋转装置，所述自动旋转装置的转动轴上安装夹持工件的夹持装置，所述自动旋转装置为减速步进电机，所述转动轴包括电机主动轴，以及通过联轴器与电机主动轴连接的从动轴；所述从动轴通过轴承座固定在支撑架上，所述夹持装置固定在从动轴上；所述夹持装置通过工件夹持杆固定在转动轴上，所述工件夹持杆通过垂直固定架，固定在转动轴的从动轴上，所述垂直固定架上设置有限定工件夹持杆与从动轴相对位置的止转螺钉；所述夹持装置包括夹持工件的豁口，以及置于豁口侧壁上用于锁紧工件的夹持锁紧螺钉；所述支撑架上设置有与减速步进电机电连接的电源、步进电机驱动器；所述减速步进电机通过电机固定架固定在支撑架上；所述加热工位采用全固态感应加热设备HFP-35A进行加热；所述水淬工位包括水管，以及设置在水管上的电磁阀。
2.一种涂层材料热冲击性能检测实验装置，其特征在于，其利用根据权利要求1所述的一种涂层材料热冲击性能检测辅助装置。
3.根据权利要求2所述的一种涂层材料热冲击性能检测实验装置，其特征在于，其包括加热工位，所述加热工位采用全固态感应加热设备HFP-35A进行加热。
4.根据权利要求2所述的一种涂层材料热冲击性能检测实验装置，其特征在于，其包括水淬工位，所述水淬工位包括水管，以及设置在水管上的电磁阀。
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